Lição 2.7MoldarCapítulo 2 · Moldagem de plásticos e borracha

Calandragem

Composto espremido em chapa entre cilindros

A calandragem espreme um composto quente, parecido com massa, de plástico ou borracha entre uma série de cilindros aquecidos e polidos, achatando-o em uma chapa ou filme contínuo de espessura muito uniforme. Piso de vinil, cortinas de box de PVC, couro sintético e as camadas de borracha dentro dos pneus são feitos assim. É como uma máquina de macarrão, mas enorme, aquecida e funcionando sem parar.

Foto: Cjp24, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Linha de calandra de quatro cilindros · vista lateral, 5 etapasOs números circulados correspondem às etapas abaixo. A chapa vai do alto à esquerda, desce pelos cilindros e depois segue para a direita.

Como funciona

Alimente. Um misturador ou extrusora fornece um composto quente e mole (plástico ou borracha misturados com aditivos). Ele forma uma pilha rolante, chamada banco, acima da primeira folga entre dois cilindros.
Espreme. Os cilindros aquecidos giram em sentidos opostos e arrastam o composto pelas folgas estreitas entre eles, chamadas passes. Cada passe é um pouco mais fechado, então a chapa fica mais fina e mais uniforme.
Destaque e gravação em relevo. Um cilindro de retirada descola a chapa do último cilindro. Cilindros de gravação com desenho podem imprimir nela uma textura, como o grão de couro.
Resfrie. Cilindros de resfriamento refrigerados a água fixam a chapa para que ela mantenha a espessura e o desenho.
Bobine. A chapa pronta tem as bordas aparadas e é enrolada em grandes bobinas, ou cortada em painéis.

A mesma máquina também pode prensar o composto sobre um tecido ou cordonel de aço para revesti-lo, é assim que a borracha é aplicada nos cordonéis de pneu e que se fazem tecidos revestidos.

Dados-chave

Materiais: Principalmente PVC (rígido e flexível), também ABS e algumas poliolefinas; borrachas naturais e sintéticas
Peças típicas: Pisos, revestimentos de parede, cortinas de box, material para cartões de crédito, couro sintético, mantas de impermeabilização de telhados, chapas de borracha e lonas de pneus
Tamanho da peça: Chapa contínua normalmente de 1–3 m de largura; espessura de cerca de 0,05 mm a alguns milímetros
Precisão: Espessura muito uniforme, normalmente dentro de alguns centésimos de milímetro em filme fino
Acabamento superficial: Lisa como espelho, fosca ou em relevo, definida pelos últimos cilindros
Tamanho de lote adequado: Só grandes volumes: longas corridas de chapa medidas em toneladas
Custo de ferramental e máquinas: Muito alto: uma linha completa de calandra normalmente custa milhões de dólares; os cilindros de gravação somam dezenas de milhares
Velocidade: Normalmente dezenas de metros por minuto, muitas vezes mais de 100 m/min para filme fino

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

Espessura extremamente uniforme e chapas largas
Trata com suavidade o PVC sensível ao calor e compostos com carga
Texturas em relevo e revestimentos na mesma passada
Produção muito alta

Limites

Linhas enormes e caras que só compensam em alto volume
Só chapa e filme planos, sem peças com forma
Trocar o material ou a cor leva tempo e gera refugo
Chapa grossa e precisa é difícil: os cilindros se flexionam um pouco sob carga

Onde é usado

ConstruçãoPiso de vinil, revestimentos de parede, mantas para telhados e lagos
AutomotivoLonas e revestimentos internos de pneus, painéis de acabamento de painel de instrumentos, bancos de couro sintético
EmbalagensFilme de PVC rígido para embalagens blister
Bens de consumoCortinas de box, toalhas de mesa, sacolas, material para cartões de crédito
IndústriaChapas de borracha, coberturas de correias transportadoras, tecidos revestidos

Como reconhecê-lo

Chapa ou filme largo e plano de espessura perfeitamente uniforme, muitas vezes vendido em grandes bobinas.
Uma textura em relevo que se repete em intervalos regulares (uma volta do cilindro), como o grão de couro.
Vinil flexível com a face levemente brilhante ou impressa e um forro de tecido.
Bordas aparadas e retas ao longo da bobina.

Compare com

Extrusão3.3também faz chapa e filme contínuos, empurrando o fundido por uma matriz plana; linhas mais baratas, menos uniformes em chapa larga de PVC.Laminação3.2a versão para metal, espremendo placas de metal quentes ou frias entre cilindros.Termoformagem2.4muitas vezes é a etapa seguinte, dando forma à chapa calandrada em bandejas e blisters.

Assista

MIT Thin-film · A física de espremer material entre cilindros, com diagramas

D&M Plastic Machinery · Uma linha de calandra de chapa de PVC em funcionamento

Zebung Rubber Hose · Uma chapa de borracha saindo de uma calandra em uma fábrica

Veja fotos reais

Wikipedia: Calandra — a máquina, os tipos de cilindro e os usos; sobretudo texto
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

O composto quente é espremido por uma fileira de cilindros aquecidos até virar uma chapa uniforme.
Faz filme largo de PVC, pisos, couro sintético e chapa de borracha em alta velocidade.
As linhas são caras, então a calandragem só serve para volumes muito grandes.